@sxema

Начну из далека...
Каскад ОЭ в эмиттере не резистора, при смене нагрузки в коллекторе возникает эффект Эрли, он меняет напряжение Uбэ а значит меняет ток в делителе, верно?

0

@abit

Поскольку Uбэ меняется, то очевидно меняется и ток, протекающий через резисторы делителя напряжения в базовой цепи)

0

@sxema

Я так и написал вроде...
Продолжаю...
Устанавливаем резистор в эмиттер, появляется ОС и э. Эрли исчезает, верно?

0

@abit

Да, эмиттерный резистор введёт отрицательную обратную связь, которая стабилизирует рабочую точку транзистора и уменьшит влияние эффекта Эрли. Изменения тока коллектора приводят к изменениям напряжения на эмиттере, что, в свою очередь, влияет на напряжение Uбэ и компенсирует изменения тока коллектора

мне кажется вы всё сами знаете)

0

@sxema

Не всё..
Продолжаем...
Выкидываем нижний резистор в делителе и ставим диод...
Вот теперь странная ситуация!
Это получилось токовое зеркало ну по-сути закороченый КБ у транзистора это диод...
Не суть...
Суть в том что вдруг и неожиданно ТЗ стало ИТ... Но ведь с Эрли мы разобрались с помощью ОС...
Значит ИТ уже был когда не было диода...
А диод всего лишь занимается термостабилизацией...
Ну в общем вот такой вопрос...

0

@abit

Хм... как я вижу
схема с эмиттерным резистором уже работала как ИТ (хотя и не идеальный) до установки диода. Диод улучшает температурную стабильность, но не является причиной появления свойств источника тока

0

@sxema

Хммм...
Ладно... Продолжаем... Но опять из далека... ТЗ Улсона

Кто то пишет это ОЭ и КаскОд кто то пишет ОЭ ОЭ ОЭ... Что вы скажите?

Миниатюры

 

0

@abit

Оба подхода имеют право на существование и могут быть полезны в зависимости от контекста

Однако, я склоняюсь к ОЭ и Каскод, потому что первый транзистор действительно работает как классический ОЭ каскад, задавая опорный ток. Два других транзистора вместе формируют улучшенное токовое зеркало, что очень похоже на работу каскодного усилителя, проще понимание, почему схема достигает высокой точности копирования тока и высокого выходного сопротивления
Тем не менее, ОЭ ОЭ ОЭ также имеет право на жизнь, особенно при начальном анализе схемы

Ну вообще это имхо, лучше профессионалов дождаться)

0

@sxema

Ааа когда они прибудут?)

0

@abit

Возможно никогда, только если мы не напишем какую-то ерунду, тогда слетятся как коршуны, но если прям очень надо могу узнать у электронщиков на заводе их мнение, я простой инженер-программист

0

@sxema

Мнение электронщиков это конечно самый лучший вариант...
Если рассматривать каскод отдельно вход для переменки это база ОЭ а в коллекторе у него сидит ОБ тоест входной для ОБ эмиттер как и положено...
Если начинаеть с левого транзистора его выход с коллектора является входом в базу нижнего транзистора а значит он не может быть ОБ он ОЭ...
Только тут вопрос с какого транзистора начинать? Если с левого то все три ОЭ
А если начать с правого то нижний ОБ!?
Такое себе... Путаница...

0

@abit

Смотрите, если понимать ТЗ Услона как каскад с ОЭ на входе и ОБ на выходе, то это неверно, токовое зеркало должно копировать ток, т.е. ток эмиттера одного транзистора равен току коллектора второго транзистора

Не нужно пытаться рассматривать транзисторы независимо. Токовое зеркало – это цельная структура

0

@sxema

Мне нравится такое объяснение...
Левый это ОЭ, А цепь ООС Rб это правый и нижний транзисторы...
Только тут неувязочка нагрузка получается в цепи ООС!?

Миниатюры

 

0

@Cyborg Drone

sxema, немножко забудьте про термины ОК, ОБ, ОЭ, каскод и иже с ними. Это просто самые удачные применения транзистора, но далеко не последние. Правый нижний транзистор в зеркале Уилсона просто стабилизирует напряжение на коллекторе левого транзистора, тем самым почти уничтожая эффект Эрли, и передаёт ток в нагрузку. Это у него получается с помощью двух входов: базы и эмиттера. Можете правый нижний транзистор обзывать хоть ОЭ, хоть ОБ - и то, и другое будет только частью общей картины. Вообще, этот транзистор работает и как каскад ОК. Так что, учите матчасть.

0

@sxema

Ни чо не понял... Зачем уничтожать Эрли на левом если нагрузка в правой ветке? Зачем стабилизировать напряжение на коллекторе левого оно и так там стабильно оно на общем проводе куда оно денется?

Да и вообще, по сути на каждый заданный вопрос можно отвечать одной строчкой... Учите мат часть...

0

@Cyborg Drone

Ну что, abit, придётся мне "как коршуну налететь". Возьмите попкорн и наслаждайтесь.

sxema, в Вашей голове застряли ненужные энграммы. Всякие там ОЭ, ОБ и иже с ними. И, похоже, Вы с утра глаза не надели. Где на Вашей картинке "напряжение на коллекторе левого оно и так там стабильно оно на общем проводе"? Я вот вижу, что там написано "Управляющий ток". Откуда Вы взяли "общий провод"?

Ну да ладно. Проведём ликбез. Возьмём картинки с сайта, с которого Вы скопипастили Ваши картинки, и чуть подрихтуем.

Но сначала формулы.

I_Э = I_Б * h_21Э

I_К = I_Э - I_Б

Так как h_21Э большое, то можно считать, что

I_К ≈ I_Э

Всё, хватит формул.

Ну, и что можно соорудить из этих формул? Многое. Например, если задать некоторый ток базы, то будет

I_К ≈ I_Э = I_Б * h_21Э

получается, что при постоянном токе базы ток коллектора меняться не будет. Как задать ток? А резистором. Получим простейший источник тока.



Всё бы хорошо, но h_21Э у разных транзисторов разное, и резистор придётся подбирать индивидуально для каждого транзистора.

Можно поступить по-другому. База-эмиттерный переход транзистора, как и всякий p-n переход, имеет вольт-амперную характеристику (ВАХ), примерно такую:



Можно задать напряжение на базе, и через базу будет протекать ток, соответствующий по этой вольтамперной характеристике заданному напряжению. Как сформировать напряжение? А делителем. Ток через делитель зададим существенно больше тока базы. Получим такую схему источника тока:



Резисторы делителя всё равно придётся подбирать. Вроде бы ни к чему не пришли. Мало того, эти две схемы источников тока имеют ещё один существенный недостаток: вторая ужасно, а первая зверски плывут от температуры. Можно, конечно, запихнуть схему в термостат и радоваться стабильному току... Но это экстенсивный путь. Как бы единым махом избавиться и от подбора резисторов, и от температурного дрейфа? А поставить делитель, который дрейфует так же, как транзистор. Где взять? Да вместо верхнего резистора впихнуть диод.



Если диод имеет такую же ВАХ, как и p-n переход база-эмиттер транзистора, то ток базы будет такой же, как ток диода, поскольку напряжения на них одинаковы. И плыть от температуры они будут одинаково. Вроде всё хорошо, но где взять такой волшебный диод и как избавиться от индивидуального подбора резистора? А поставить транзистор в диодном включении. Разберём такой делитель поподробнее.



Вот тут-то и начинается шоу.

Транзистор он как-то ни разу не диод. Включаем схему, и смотрим, что происходит. Появляется ток базы, транзистор открывается, и начинает шунтировать переходом коллектор-эмиттер свой же переход база-эмиттер до тех пор, пока не начнёт выполняться равенство I_Э = I_Б * h_21Э. При этом, так как напряжение на базе, согласно ВАХ, от тока меняется не так уж и сильно, установится U_БЭ ≈ 0.7 вольта. Какой при этом будет ток базы - это только h_21Э известно. Но, так как U_БЭ существенно меньше U_КК, и не так уж и сильно зависит от тока, то получается, что с помощью резистора можно предсказуемо устанавливать ток эмиттера, который будет равен (U_КК - U_БЭ) / R, или примерно (U_КК - 0.7) / R.

Что же мы всё про делитель? Вернёмся к источнику тока. Подключаем к делителю транзистор, и получаем величайшую схему всех времён и народов...



Если транзисторы одинаковые, то, так как напряжение на базах у них одинаковое, будут и одинаковые токи базы, поэтому будут одинаковыми и токи эмиттеров, и токи коллекторов... Ток эмиттера транзистора T1 мы задали, значит, ток эмиттера транзистора T2 будет точно такой же, и через нагрузку будет протекать ток коллектора

I_К = I_Э - I_Б ≈ I_Э

Казалось бы, ура, ничего от температуры не плывёт, и резистором можно предсказуемо задавать ток нагрузки, не обращая особого внимания на h_21Э... Вот только где взять два абсолютно одинаковых транзистора, да ещё и в одинаковых температурных условиях? Стали делать транзисторные сборки на одном кристалле. Такие сборки делают до сих пор.

Ну что, ура? Ан нет. Выполз эффект Эрли. При изменении нагрузки меняется напряжение на коллекторе T2, что приводит к изменению его U_БЭ, что, в свою очередь, "портит" U_БЭ транзистора T1, его ток базы меняется, что, в конечном счёте, приводит к изменению коллекторного тока T2. Было бы здорово, если бы напряжение коллектора T2 не менялось. Один из способов это достичь придумал дядька Уилсон. он ввёл в схему источника тока отрицательную обратную связь, и ещё попутно немножко вывернул источник тока наизнанку.



Видно, что на коллекторе транзистора T2 напряжение будет равно 2 * U_БЭ, и существенно меняться не будет (см ВАХ диода). То есть, T2 своим эффектом Эрли мало повлияет на своё же U_БЭ.

Дальше ни черта непонятно, но очень интересно, поэтому включаем схему и смотрим.

Через базу транзистора T3 и через транзистор T1 начинакрыванет протекать ток, транзистор T3 открывается, напряжение на T1 растёт, что приводит к открыванию T2, что приводит к ЗАКРЫВАНИЮ T3. Отрицательная обратная связь, однако. В конечном счёте в транзисторах установятся какие-то токи, и схема перестанет буянить. А что за токи, интересно?

У транзисторов T1 и T3 по понятной причине будут одинаковые токи эмиттера, значит, и их ток коллектора и ток базы будут одинаковы. Так как напряжение на базе T2 такое же, как и у T1, то и его токи будут равны соответствующим токам транзисторов T1 и T2. Вот это поворот!

Это, конечно, всё здорово, ну а что же со стабилизацией тока?

Чтобы не слишком выворачивать мозг, не будем подробно разбираться, что да как, а просто как-нибудь повлияем на схему.

Для начала изменим нагрузку, то бишь, резистор в коллекторе T3. Так как ток коллектора транзистора T3 равен токам всех остальных коллекторов, то он не изменится, а изменится напряжение на коллекторе T3. Всё, сейчас будет эффект Эрли, куда же без него. Изменение напряжения на коллекторе T3 приведёт к небольшому изменению напряжения на его базе, что приведёт к такому же небольшому изменению напряжения на коллекторе T2. T2, конечно же, тоже захочет сделать (и сделает) свой эффект Эрли, что приведёт к мизерному изменению напряжения уже на его базе, что в конечном счёте приведёт к мизерному изменению тока коллектора T3. Настолько мизерному, что практически ток коллектора T3 никак не изменится. Ну чё, нормально. Ток нагрузки стабилизируется, как и планировалось.

Теперь изменим резистор в коллекторе T2. Что произойдёт? Изменится ток базы транзистора T3, что приведёт к изменению и всех остальных токов. Ага, вот она где собака порылась. Этим резистором можно задавать ток нагрузки. Посчитать его просто:

I_Н = (U_КК - 2 * U_БЭ) / R ≈ (U_КК - 1.4) / R

Всё, надоело писать, на этом пока всё. Если ещё что-то непонятно, спрашивайте.

2

@Cyborg Drone

Что интересно, T3 может быть "не одинаковым". Если кратко, то на схему будет влиять его "другое и отдельно плавающее" U_БЭ, но не существенно. Да, зеркало Уилсона с "не одинаковым" T3 будет чуть хуже, чем зеркало Уилсона со всеми транзисторами на одном кристалле, но всё равно оно будет существенно лучше обычного токового зеркала.

0

@sxema

Ооого, так много, это круто... Читаю, точнее перечитываю много раз... Вопросы есть...

0

@sxema

Что то я не совсем не понимаю как это сопротивление в коллекторе Т3 изменили ааа ток не изменился?
Это может быть если сработала ООС!?

0

@Cyborg Drone

Ну да. Если T3 попытается, например, уменьшить ток коллектора, то уменьшится и ток его эмиттера, ток через T1 тоже уменьшится (напряжение на T1 при этом существенно не изменится), поэтому уменьшится ток коллектора T2, и, так как напряжение на коллекторе T2 фиксировано, увеличится ток базы T3, поэтому транзистору T3 придётся открываться и увеличивать свой коллекторный ток. Круг замкнулся.

Что-то мне подсказывает, что нужно кое-что пояснить.

На самом деле, цепью ООС стабилизируется не ток в нагрузке, а ток эмиттера T3. В цепь ООС входят ток эмиттера T3, ток T1, ток коллектора T2, ток базы T3. Получается, что ток коллектора T3 (он же ток в нагрузке) не входит в цепь ООС.

Это одна из "неидеальностей" токового зеркала Уилсона. Ничего жуткого в этом нет, поскольку ток коллектора отличается от тока эмиттера на (небольшой) ток базы. Посмотрим на эту "неидеальность":

I_К = I_Э - I_Б = I_Э - I_Э / h_21Э = I_Э (1 - 1 / h_21Э)

Для того, чтобы приблизить токовое зеркало Уилсона к идеалу, ставят T3 с как можно бОльшим h_21Э. Обычно используют так называемые "супер-бета" транзисторы. Бета (β) - это почти синоним h_21Э. У таких транзисторов h_21Э достигает нескольких тысяч, поэтому разница токов эмиттера и коллектора не превосходит сотых долей процента.

Для полной ясности: при неизменном токе базы, если изменяется напряжение на коллекторе, ток коллектора остаётся примерно постоянным. См. график выходных характеристик транзистора:



То есть, если сопротивление нагрузки изменяется, то ток коллектора почти не изменяется, но изменяется напряжение на коллекторе.

0